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The role of SYNGAP1 isoforms in brain development

Descripción del proyecto

Nuevos actores moleculares en el desarrollo cerebral

La discapacidad intelectual relacionada con SYNGAP1 (SRID) es un trastorno grave del neurodesarrollo caracterizado por epilepsia, retraso en el desarrollo y autismo. La proteína SynGAP es abundante en las sinapsis excitatorias, donde regula la comunicación y la plasticidad neuronal. SynGAP también puede influir en el desarrollo temprano del cerebro, guiando la especificación del tipo de célula cortical. El proyecto SYNGAP-IsoDev, financiado por las acciones Marie Skłodowska-Curie, tiene por objeto investigar la participación de las diferentes isoformas de SynGAP en los distintos procesos del neurodesarrollo. Los investigadores estudiarán la regulación y la función de las isoformas en etapas prenatales y posnatales empleando modelos murinos y organoides humanos. Los resultados del proyecto ayudarán a identificar los mecanismos que subyacen a la discapacidad intelectual relacionada con SYNGAP1 y sentar las bases para el desarrollo de nuevos tratamientos para este trastorno del neurodesarrollo.

Objetivo

Synaptic Ras GTPase activating protein (SynGAP) is crucial for neuronal communication and is highly concentrated in excitatory synapses. Mutations in the SYNGAP1 gene cause SYNGAP1-related intellectual disability (SRID), a neurodevelopmental disorder characterized by epilepsy, developmental delay, and autism. As there is no cure for SRID, this proposal will elucidate SYNGAP1 expression and function during development. In the adult brain, SynGAP regulates synaptic plasticity by interacting with other proteins to modulate synaptic strength. Recent studies suggest non-synaptic functions for SynGAP during neurodevelopment, regulating cell type specification in early cortical formation. This study will pioneer the investigation of SYNGAP1 isoform function and regulation across brain development.

SYNGAP1 encodes for multiple N- and C-terminal isoforms with unique roles in synaptic function. Mouse models revealed that SynGAP-α1 affects synaptic plasticity, while SynGAP-β influences dendritic growth. Despite this, the regulation of the gene and its mRNA and isoform expression, especially during neurodevelopment, remains poorly understood. Preliminary analysis shows differential SYNGAP1 N-terminal isoform expression prenatally compared to adult brain.

We hypothesize that (i) SYNGAP1 isoform expression is transcriptionally regulated in neurodevelopment with differential isoform usage between pre- and postnatal stages, and (ii) these isoforms have unique functions. We find that CRISPR activation (CRISPRa) upregulates Syngap1 in adult mouse hippocampus, offering a promising approach for modulating isoform expression. To test these hypotheses, we aim to employ cutting-edge techniques in mouse and human SRID models. Approaches include targeted long-read sequencing, intrahippocampal CRISPRa, behavioral phenotyping, and human cortical organoids. The goal is to uncover mechanisms of isoform-specific functions and their impact on SRID, potentially informing new therapies.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

Palabras clave

Programa(s)

Tema(s)

Régimen de financiación

HORIZON-TMA-MSCA-PF-GF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - Global Fellowships

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Convocatoria de propuestas

(se abrirá en una nueva ventana) HORIZON-MSCA-2024-PF-01

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Coordinador

KING'S COLLEGE LONDON
Aportación neta de la UEn
€ 430 343,40
Dirección
STRAND
WC2R 2LS London
Reino Unido
Región
London Inner London — West Westminster
Tipo de actividad
Higher or Secondary Education Establishments
Enlaces
Coste total
Sin datos

Socios (2)